蛋白酶

概述简介结构解析分类专一性生产食品添加剂最大允许使用量最大允许残留量标准参考文献蛋白酶试剂级价格

蛋白酶

CAS号:37259-58-8
英文名:PROTEASE
中文名:蛋白酶
CBNumber:CB5670040
分子式:
分子量:0
MOL File:Mol file

蛋白酶化学性质

储存条件 :2-8°C
溶解度 :H₂O: 5-20 mg/mL
形态 :powder
颜色 :white

安全信息

危险品标志 :Xn
危险类别码 :37/38-41-42-36/37/38-42/43-20-50-22
安全说明 :23-24-26-36/37/39-36/37-22-36-45-61
WGK Germany :3
RTECS号 :UK9595000
F :3-10

蛋白酶性质、用途与生产工艺

概述蛋白酶是催化水解蛋白质中肽键的一类酶，是酶学研究开展的较早，也是最为成熟的一种。21世纪初，已经报导的微生物蛋白酶估计超过900种，生物体的生理活动和疾病的发生，如食物之消化吸收、血液之凝固、溶血作用、炎症、血压调节、细胞分化自溶，机体衰老、癌症转移、生理活性肽的活化等，莫不与蛋白酶有关。蛋白酶与人类密切相关，涉及到生活的各个方面。蛋白酶广泛应用于食品、医药化工、洗涤、饲料等领域，生产总值达到酶制剂市场的65%。
简介蛋白酶是催化蛋白质水解的一类酶，是酶学研究中较早也是最深入的一种酶。微生物蛋白酶来源广、菌体营养要求低、易于培养，与动、植物源蛋白酶相比，更易实现规模化生产。早期对微生物源蛋白酶的研究，较多集中于天然高产菌种的选育、发酵条件优化和下游处理技术等，总体研究水平不高，没有真正考虑到, 大规模生产技术的各方面因素。直至20世纪70年代，重组DNA技术建立后，随之展开对蛋白酶分子生物学领域的研究，实现了蛋白酶基因的序列分析、克隆与表达，使规模化生产成为可能。
结构解析
蛋白酶空间结构解析图。
分类蛋白酶分为外肽酶和内肽酶两大类，外肽酶只对底物的C端或N端的肽键有作用，内肽酶只能水解大分子蛋白内部的肽键，是真正的蛋白酶。曾经有过多种分类蛋白酶的方法，但都不够完善，有的以活性中心来分，或者以作用方式来分，也有以最适pH值来分，学术上都以活性中心来分。按活性中心可将蛋白酶分为四类: (1)丝氨酸蛋白酶，(2)天门冬氨酸蛋白酶，(3)半胱氨酸蛋白酶，(4)金属蛋白酶。
丝氨酸蛋白酶　　这类酶广泛存在于动物胰脏、细菌、霉菌中，活性中心含丝氨酸残基，酶活性可受到，二异丙基磷酰氟(DFP)、苯甲基磺酰氟(PMSF)和马铃薯抑制剂（PI）等的专一性抑制。酶的最适pH在9.5～10.5是碱性蛋白酶，但个别丝氨酸蛋白酶是中性蛋白酶，有些酶因活性中心，也含半胱氨酸残基，而可被巯基试剂对氯汞苯甲酸(PCMB)所抑制。对底物的专一性类似于糜胰蛋白酶。
金属蛋白酶 　这类蛋白酶主要是中性蛋白酶，最适pH 7～8，活性中心大多数含Zn2+等二价金属，可受到金属螯合剂EDTA或菲绕呤(O-Phenanthroline，OP)的抑制，此类蛋白酶较不稳定，用途有限，其重要性不及碱性和酸性蛋白酶。金属蛋白酶中也包括了铜绿色假单孢杆菌的碱性蛋白酶、蛇毒和胶原酶。微生物金属中性蛋白酶如细菌、霉菌中性蛋白酶，可切开氨基端由疏水性或其他氨基酸残基，构成的肽键。
天门冬蛋白酶氨酸酶　胃蛋白酶、真菌酸性蛋白酶都是活性中心含天门冬氨酸的酸性蛋白酶，这类酶的最适pH 2.0～5.0，在酸性稳定，在pH高于6迅速失活，酶的PI 3～4.5，重氮乙酰正亮氨酸甲酯(DAN)和1，2-环氧-3-(对硝基苯氧)丙烷(EPNP)，是这类酶的专性抑制剂，酶的分子量30～45 kDa。
半胱氨酸蛋白酶 　这类酶也叫巯基蛋白酶，已知这类酶约有20族，广泛存在于原核生物和真核生物中，其活性中心含一双氨基酸即Cys-His，不同族的酶中Cys与His前后顺序不同。通常这类酶需有还原剂，如HCN或半胱氨酸存在才有活性。
专一性蛋白酶的专一性表现在对底物肽键的选择性上，不仅受到切开点肽键一侧或两侧氨基酸残基之影响，有时还可受到离作用点相隔了若干个氨基酸残基单位的影响，也受肽键长度之影响。研究蛋白酶的专一性通常是用已知序列的合成底物进行的，正因以上原因，往往与水解天然蛋白质时不一致。
生产蛋白酶的广泛使用，不仅简化了有关行业的生产工艺，节约了投资，降低了原材料消耗，提高了产品得率与质量，对改善环保减少二氧化碳排放，作出了积极的贡献。影响微生物蛋白酶生产的因素十分复杂，同一微生物因为培养条件不同，可产生多种蛋白酶，芽孢杆菌大多数是好气性不产毒素和非致病性的，培养容易。微生物蛋白酶酶系组成至为复杂，同种酶用电泳、层析等分离技术, 还可分离出若干在分子量、氨基酸组成、最适pH、温度及等电点等各异的组成，用免疫学抗原抗体反应, 也可以看出酶的氨基酸序列和构象上的异同。
食品添加剂最大允许使用量最大允许残留量标准
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添加剂中文名称
允许使用该种添加剂的食品中文名称
添加剂功能
最大允许使用量（g/kg）
最大允许残留量（g/kg）
蛋白酶（包括乳凝块酶）
食品
酶制剂
按生产需要适量使用（有特别规定的除外）
蛋白酶（黑曲霉）
啤酒
酶制剂
0.75PPU/L
参考文献 [1] 王继莲,李明源,陈芸. 蛋白酶基因的克隆与表达研究进展[J]. 食品科学,2015,(23):377-381.
[2] 蔡丽华,马美湖. 4种常用蛋白酶对牛骨蛋白的酶解动力学研究[J]. 食品科学,2010,(05):150-154.
[3] 胡学智,王俊. 蛋白酶生产和应用的进展[J]. 工业微生物,2008,(04):49-61.
[4] 胡学智. 蛋白酶的生产和应用(上)[J]. 江苏调味副食品,2006,(06):1-4+22.